TWI419037B - 觸控系統、觸控操作方法與電腦系統 - Google Patents

觸控系統、觸控操作方法與電腦系統 Download PDF

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Description

觸控系統、觸控操作方法與電腦系統
本發明係指一種觸控系統及其觸控操作方法與電腦系統，尤指一種具有高相容性的觸控系統及其觸控操作方法與電腦系統。
圖形化使用者介面(Graphical User Interface)是一種簡單易用的電腦操作介面，其係在畫面上顯示視窗、圖示、按鈕等圖形，使得使用者可透過一指標裝置進行選擇，以執行不同目的之運作。在習知技術中，常見的指標裝置除滑鼠外，就屬觸控板最常用於電腦系統中，特別是筆記型電腦，主要原因在於觸控板可固定設置於筆記型電腦中，因而有利於可攜性的實現。而觸控板所使用的觸控技術中，電容式觸控技術因具有性能穩定、靈敏度佳且耐用等優點，已成為目前最受歡迎的觸控技術之一。
一般來說，電容式觸控技術主要是藉由偵測人體與觸控面板上之觸控點接觸時，因靜電結合所產生之感應電容變化，來判斷觸控事件，換句話說，即利用人體觸摸某一觸控點前後的電容特性差異，來實現觸控功能。請參考第1圖，第1圖為習知一投射電容感應裝置10之示意圖。電容投射電容感應裝置10包含有感應電容串列X1 ～Xm 與Y1 ～Yn ，每一感應電容串列係由多個感應電容所串接成的一維結構。習知觸控偵測方式為偵測每一感應電容串列之電容值，來判斷是否有觸控事件發生。假設感應電容串列X1 有a個感應電容，每一感應電容之電容值為C，則正常情況下，感應電容串列X1 之電容值為aC。若人體(例如手指)接觸到感應電容串列X1 上之某一感應電容時的電容變化量為△C。若偵測到感應電容串列X1 之電容值為(aC+△C)時，即表示目前手指正接觸於感應電容串列X1 上之某處。如第1圖所示，於手指接觸到觸控點A(即(X3 ，Y3 )座標處)時，感應電容串列X3 及Y3 同時感應到電容變化，而判斷觸控感應點在(X3 ，Y3 )處。
然而，針對多點觸控的情況時，投射電容感應裝置10可能發生誤判的情形。舉例來說，請參考第2圖，第2圖為投射電容感應裝置10之多點觸控示意圖。如第2圖所示，由於同時有兩隻手指接觸到投射電容感應裝置10，感應電容串列X3 、Xm-1 、Y3 、Yn-1 會同時感應到電容變化，因而將會判斷成在(X3 ，Y3 )、(X3 ，Yn-1 )、(Xm-1 ，Y3 )、(Xm-1 ，Yn-1 )處有觸控事件發生。但是，實際上，僅有(X3 ，Y3 )與(Xm-1 ，Yn-1 )為真實觸控點，而(X3 ，Yn-1 )、(Xm-1 ，Y3 )並非真實觸控點。在此情況下，投射電容感應裝置10發生錯誤判斷的結果，而使偵測結果誤報了兩個非真實觸控點，也就是導致了所謂幽靈鍵(ghost key)的情況。因此，當有多點觸控的情形時，僅能得知有哪些感應電容串列之交會處可能有觸控事件發生，而無法確實定位出真實觸控點。針對多點觸控的操作，習知觸控板係使用專屬驅動程式在絕對模式(Absolute Mode)下操作，透過專屬驅動程式判斷，以完成使用者指令，詳細說明如下。
請參考第3圖，第3圖說明觸控板在電腦系統中分別以相對模式及絕對模式運作的情形。第3圖之左側代表相對模式(Relative Mode)，右側代表絕對模式。簡單來說，在相對模式下，觸控板係將所感應的觸壓情形進行簡單的位移判斷後，將所判斷結果傳送給內建驅動程式執行，以達成使用者指令；而在絕對模式下，觸控板係將所感應的觸壓情形，全部傳送給專屬驅動程式操作，由專屬驅動程式判斷並執行所對應的使用者指令。詳細來說，在相對模式下，觸控板將觸控資訊經過位移計算後，產生4位元組封包的感應訊號，透過嵌入式控制器傳遞，將觸控資訊如相對位置的差值及按鍵是否致能(X、Y、Z、B)回報給系統之內建驅動程式，使系統據以執行使用者指令。因此，在多點觸控的情形下，由於觸控板無法判斷出真實觸控點，所以無法回報差值給內建驅動程式，而無法執行使用者指令。而在絕對模式下，觸控板係根據如手指(或其它物體)觸壓點位置、按鍵狀況、是否多點觸控、力道等觸控資訊(X、Y、B、M、W)，產生複數個6位元組封包的感應訊號，透過嵌入式控制器傳遞，回報給系統中專屬該觸控板之驅動程式，由系統與專屬驅動程式據以計算觸壓點的位移(包含距離、捲軸等資料)，並執行使用者指令。因此，當有多點觸控的情形時，觸控板透過嵌入式控制器傳遞，將每一點判斷到的感應資料回報給系統中專屬的驅動程式，經其判斷所對應之使用者指令後，讓系統依使用者指令操作。因此，在絕對模式下，觸控板可透過專屬驅動程式進行判斷，以達到多點觸控的操作。
然而，某些觸控板或觸控感應裝置必須搭配其專屬驅動程式操作，否則無法達成某些基本或特定使用者指令，造成使用的範圍受限，即在系統中未安裝專屬驅動程式時，無法使用該觸控板或觸控感應裝置。舉例來說，第4圖為一習知觸控板40之操作示意圖。觸控板40下方左右兩邊虛線部分按鍵區Area_L及Area_R底部分別藏有一般觸控板的左鍵Pad_L及右鍵Pad_R，可於接收到大於一預設程度的外力而致能，以達到更進一步縮小體積的目的。在此情況下，當使用者之一手指按壓A點使左鍵Pad_L致能，另一手指由B點移動到C點時(即一拖曳動作)，在相對模式下，由於觸控板同時感應到A點及B至C點的兩點觸控，而無法判斷出真實觸控點，所以無法回報差值給內建驅動程式，以至於無法執行使用者指令；而在絕對模式下，觸控板將A點及B至C點的感應資料回報給系統中專屬的驅動程式，經其判斷所對應之使用者指令後，讓系統依使用者指令操作。由此可知，觸控板40必須搭配其專屬驅動程式在絕對模式下操作，否則連基本搭配按鍵使用的操作都無法執行。換句話說，觸控板40無法使用內建驅動程式在相對模式下操作。
因此，針對此新式觸控板，若其所操作電腦系統中的作業系統並未搭配其專屬的驅動程式，則連基本搭配按鍵使用的操作都無法執行。有鑑於此，習知技術實有改進之必要。
因此，本發明之主要目的在於提供一種觸控系統及其觸控操作方法與電腦系統。
本發明揭露一種觸控系統，用於一電腦系統中，並具有高相容性。該觸控系統包含有一觸控感應裝置，用來偵測一觸控事件，以產生符合一第一格式之複數個感應訊號；以及一嵌入式控制器，耦接於該觸控感應裝置，用來根據該複數個感應訊號，判斷該複數個感應訊號所對應之一使用者指令，並根據該使用者指令，產生符合一第二格式之複數個控制訊號予該電腦系統。其中，該電腦系統之一內建驅動程式僅能辨識符合該第二格式之訊號。
本發明揭露一種觸控操作方法，用於一電腦系統中提高相容性，該方法包含有於該電腦系統之一觸控感應裝置偵測到一觸控事件時，產生符合一第一格式之複數個感應訊號；以及根據該複數個感應訊號，判斷該複數個感應訊號所對應之一使用者指令，並根據該使用者指令，產生符合一第二格式之複數個控制訊號予該電腦系統。其中，該電腦系統之一內建驅動程式僅能辨識符合該第二格式之訊號。
本發明揭露一種電腦系統，可正確判斷觸控事件，包含有一主機及一觸控感應裝置。該主機用來實現該電腦系統之功能。該觸控系統包含有一觸控感應裝置，用來偵測一觸控事件，以產生符合一第一格式之複數個感應訊號；以及一嵌入式控制器，耦接於該觸控感應裝置及該主機，用來根據該複數個感應訊號，判斷該複數個感應訊號所對應之一使用者指令，並根據該使用者指令，產生符合一第二格式之複數個控制訊號予該主機。其中，該主機之一內建驅動程式僅能辨識符合該第二格式之訊號。
請參考第5A圖及第5B圖，第5A圖為本發明實施例一電腦系統50之示意圖，第5B圖為電腦系統50之功能方塊圖。如第5A圖所示，電腦系統50較佳地為一筆記型電腦，其上設有一觸控感應裝置500。為清楚說明本發明之精神，如第5B圖所示，電腦系統50可簡化為由一觸控感應裝置500、一主機502及一嵌入式控制器504所組成。其中，觸控感應裝置500及嵌入式控制器504可視為一觸控系統，其觸控感應裝置500，本實施例使用觸控板，而觸控感應裝置500亦可以係其它觸控感應裝置，如觸控面板、繪圖板等而不限於此，只要能用於偵測一觸控事件即可。主機502包含有一內建驅動程式506，其僅能辨識符合4位元組封包之訊號。此外，主機502另包含中央處理器(CPU)、記憶體及其他輸入/輸出裝置，用來實現電腦系統50之功能，其詳細內容應為業界所熟知，在此不贅述。首先，嵌入式控制器504發出一啟動訊號S1予觸控感應裝置500，以啟動觸控感應裝置500的絕對模式。接著，當使用者按壓觸控感應裝置500時，觸控感應裝置500根據按壓的位置、力道、時間、按鍵狀況、是否多點觸控等觸控資訊，產生6位元組封包的感應訊號Sen_1~Sen_M。嵌入式控制器504根據感應訊號Sen_1~ Sen_M，判斷應訊號Sen_1~Sen_M所對應之一使用者指令Cmd，並根據使用者指令Cmd，產生4位元組封包的控制訊號Con_1~Con_N予主機502，使其內建驅動程式506在執行控制訊號Con_1~Con_N後，以達到使用者指令Cmd的效果。在此情形下，即使電腦系統50中未安裝觸控感應裝置500專屬的驅動程式，仍可執行特定功能，以提升相容性。
簡單來說，觸控感應裝置500在感應使用者觸控情形後，產生6位元組封包的感應訊號Sen_1~Sen_M。此時，嵌入式控制器504可判斷出感應訊號Sen_1~Sen_M所對應之使用者指令Cmd，並據以產生4位元組封包的控制訊號Con_1~Con_N予主機502，使內建驅動程式506在執行控制訊號Con_1~Con_N後，能達到使用者指令Cmd所需的效果。換句話說，觸控感應裝置500如同操作在絕對模式下，用以依觸控資訊產生多個6位元組封包的感應訊號Sen_1~Sen_M；嵌入式控制器504等同專屬驅動程式，以判斷6位元組封包的感應訊號Sen_1~Sen_M所對應的使用者指令Cmd，進而產生4位元組封包的控制訊號Con_1~Con_N；而內建驅動程式506則可執行所接收的控制訊號Con_1~Con_N。如此一來，即使主機502中未安裝觸控感應裝置500專屬的驅動程式，仍可執行特定功能，以提升相容性。
若將上述概念應用於如第4圖所示之觸控板40，則可改善習知技術之缺點。請參考第6圖，第6圖為本發明實施例一觸控板60 之示意圖。觸控板60之架構與操作方式與第4圖之觸控板40相似，亦即下方左右兩邊虛線部分Area_L及Area_R的底部分別藏有一般觸控板的左鍵Pad_L及右鍵Pad_R，可於接收到大於一預設程度的外力而致能，以達到縮小體積的目的。此外，觸控板60另耦接於一嵌入式控制器(未繪於第6圖)，其運作方式與第5圖所示之嵌入式控制器504相同。因此，當使用者之一手指按壓A點使左鍵Pad_L致能，另一手指由B點移動到C點時(即一拖曳動作)，如第6圖下半部分所示，觸控板60將帶有左鍵致能且多點觸控的6位元組感應資料(XD、YD、B=1、M=1、W；XE、YE、B=1、M=1、W…XF、YF、B=1、M=1、W)傳送給嵌入式控制器，而嵌入式控制器經判斷相關動作為一拖曳功能後，產生一相對應4位元組控制訊號(X=1、Y=1、Z=0、B=1)，經內建驅動程式執行控制訊號後產生拖曳功能。如此一來，即使系統中未安裝觸控板60專屬驅動程式，仍可執行特定功能，以提升相容性。
須注意的是，本發明之主要精神在於將觸控板專屬驅動程式的功能，於作業系統外完成，以增加使用時的相容性，凡依此概念所為之變化或衍生皆應屬本發明之範疇。舉例來說，嵌入式控制器不限於硬體或韌體，只要能判斷感應訊號所對應的使用者指令，並據以產生內建驅動程式可辨識的訊號即可。觸控感應裝置亦不限於如第4圖所示，將一般觸控板的左鍵及右鍵隱藏於觸控板下方之觸控板，只要係需要專屬驅動程式配合使用之觸控感應裝置，皆屬本發明之應用範圍。觸控板與嵌入式控制器所傳遞的感應訊號不限於6 位元組封包，只要嵌入式控制器可據以判斷出所對應的使用者指令即可。而專屬驅動程式的功能，不限於一般功能，亦可包含進階功能，如多手指觸控、手掌誤觸分辨、滾軸功能等，只要嵌入式控制器能判斷出所對應的使用者指令，並產生使內建式驅動程式執行後可達相同效果的控制訊號，皆屬本發明之範圍。
舉例來說，請參考第7圖，第7圖為本發明實施例之一觸控板70執行捲軸功能之示意圖。觸控板70的右側為一捲軸區Area_scroll，用來實現捲軸功能。此外，觸控板70另耦接於一嵌入式控制器(未繪於第7圖)，其運作方式與第5圖所示之嵌入式控制器504相同。因此，當使用者於捲軸區Area_scroll上由G點移動到H點時，如第7圖下半部分所示，觸控板70會將移動的感應資料(XG、YG、B=1、M=1、W…XH、YH、B=1、M=1、W)傳送給嵌入式控制器，而嵌入式控制器經判斷為一捲軸功能後，產生一相對應4位元組控制訊號(X=0、Y=0、Z=1、B=0)，經內建驅動程式執行後產生捲軸功能。如此一來，即使系統中未安裝觸控板70專屬驅動程式，仍可執行特定功能，以提升相容性。
電腦系統50的運作可歸納為一流程80，如第8圖所示，其包含以下步驟：
步驟800：開始。
步驟802：於電腦系統50之觸控感應裝置500偵測到一觸控事件時，產生6位元組封包的感應訊號Sen_1~Sen_M。
步驟804：根據感應訊號Sen_1~Sen_M，判斷感應訊號Sen_1~Sen_M所對應之一使用者指令Cmd，並根據使用者指令Cmd，產生4位元組封包的控制訊號Con_1~Con_N予主機502。
步驟806：結束。
根據流程80，觸控感應裝置500在感應使用者觸情形後，產生6位元組封包的感應訊號Sen_1~Sen_M。此時，嵌入式控制器504判斷出感應訊號Sen_1~Sen_M所對應之使用者指令Cmd，並據以產生4位元組封包的控制訊號Con_1~Con_N予主機502，使內建驅動程式506在執行控制訊號Con_1~Con_N後，達到使用者指令Cmd的效果。如此一來，即使系統中未安裝觸控感應裝置500專屬驅動程式，仍可執行特定功能，以提升相容性。
在習知技術中，嵌入式控制器僅進行資料傳遞的功能。相較之下，本發明之嵌入式控制器可判斷觸控感應裝置所傳送之6位元組封包的感應訊號所對應之使用者指令，以產生內建驅動程式可辨別之4位元組封包的控制訊號，使內建驅動程式執行後可達到該使用者指令的效果。如此一來，即使作業系統中沒有觸控感應裝置專屬的驅動程式，仍可執行特定功能，以提升相容性。
綜上所述，本發明可有效提升觸控感應裝置的相容性，以擴大其應用範圍。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧投射電容感應裝置
x、y、z‧‧‧相對位置差值
B‧‧‧按鍵致能
X1~Xm、Y1~Ym‧‧‧感應電容串列
X、Y‧‧‧觸壓點位置
M‧‧‧多點觸控
W‧‧‧觸壓力道
40、60、70‧‧‧觸控板
500‧‧‧觸控感應裝置
Area_L、Area_R‧‧‧按鍵區
Pad_L‧‧‧左鍵
Pad_R‧‧‧右鍵
50‧‧‧電腦系統
502‧‧‧主機
504‧‧‧嵌入式控制器
506‧‧‧內建驅動程式
S1‧‧‧啟動訊號
Sen_1~Sen_M‧‧‧感應訊號
Con_1~Con_N‧‧‧控制訊號
Area_scroll‧‧‧捲軸區
80‧‧‧流程
800、802、804、806‧‧‧步驟
第1圖為習知一投射電容感應裝置之示意圖。
第2圖為第1圖中投射電容感應裝置之多點觸控示意圖。
第3圖說明觸控板在電腦系統中分別以相對模式及絕對模式運作的情形。
第4圖為一習知觸控板之操作示意圖。
第5A圖為本發明實施例一電腦系統之示意圖。
第5B圖為第5A圖中電腦系統之功能方塊圖。
第6圖為本發明實施例一觸控板之示意圖。
第7圖為本發明實施例之一觸控板執行捲軸功能之示意圖。
第8圖為本發明實施例之一流程之示意圖。
50．．．電腦系統
500．．．觸控感應裝置
502．．．主機
504．．．嵌入式控制器
506．．．內建驅動程式
S1．．．啟動訊號
Sen_1～Sen_M．．．感應訊號
Con_1～Con_N．．．控制訊號

Claims (18)

  1. 一種觸控系統，用於一電腦系統中，並具有高相容性，該觸控系統包含有：一觸控感應裝置，用來偵測一觸控事件，以產生符合一第一封包格式之複數個感應訊號；以及一嵌入式控制器，耦接於該觸控感應裝置，用來根據該複數個感應訊號，判斷該複數個感應訊號所對應之一使用者指令，並於判斷該使用者指令後，根據該使用者指令，產生符合一第二封包格式之複數個控制訊號予該電腦系統；其中，該電腦系統之一內建驅動程式僅能辨識符合該第二封包格式之訊號。
  2. 如請求項1所述之觸控系統，其中該觸控感應裝置係於接收到一啟動訊號後，啟動產生符合該第一封包格式之感應訊號。
  3. 如請求項1所述之觸控系統，其中該第一封包格式係一6位元組封包，該第二封包格式係一4位元組封包。
  4. 如請求項1所述之觸控系統，其中該觸控感應裝置之一觸控區域用來偵測觸控動作，以及於接收到一外力時，致能一按鍵。
  5. 如請求項4所述之觸控系統，其中該外力大於一預設程度。
  6. 如請求項1所述之觸控系統，其中該使用者指令係對應一滾軸(scroll)功能或一兩點觸控功能。
  7. 一種觸控操作方法，用於一電腦系統中提高相容性，該方法包含有：於該電腦系統之一觸控感應裝置偵測到一觸控事件時，產生符合一第一封包格式之複數個感應訊號；以及根據該複數個感應訊號，判斷該複數個感應訊號所對應之一使用者指令，並於判斷該使用者指令後，根據該使用者指令，產生符合一第二封包格式之複數個控制訊號予該電腦系統；其中，該電腦系統之一內建驅動程式僅能辨識符合該第二封包格式之訊號。
  8. 如請求項7所述之觸控操作方法，其中該觸控感應裝置係於接收到一啟動訊號後，啟動產生符合該第一封包格式之感應訊號。
  9. 如請求項7所述之觸控操作方法，其中該第一封包格式係一6位元組封包，該第二封包格式係一4位元組封包。
  10. 如請求項7所述之觸控操作方法，其中該觸控感應裝置之一觸控區域用來偵測觸控動作，以及於接收到一外力時，致能一按 鍵。
  11. 如請求項10所述之觸控操作方法，其中該外力大於一預設程度。
  12. 如請求項7所述之觸控操作方法，其中該使用者指令係對應一滾軸(scroll)功能或一兩點觸控功能。
  13. 一種電腦系統，可正確判斷觸控事件，包含有：一主機，用來實現該電腦系統之功能；以及一觸控系統，包含有：一觸控感應裝置，用來偵測一觸控事件，以產生符合一第一封包格式之複數個感應訊號；以及一嵌入式控制器，耦接於該觸控感應裝置及該主機，用來根據該複數個感應訊號，判斷該複數個感應訊號所對應之一使用者指令，並於判斷該使用者指令後，根據該使用者指令，產生符合一第二封包格式之複數個控制訊號予該主機；其中，該主機之一內建驅動程式僅能辨識符合該第二封包格式之訊號。
  14. 如請求項13所述之電腦系統，其中該觸控感應裝置係於接收到一啟動訊號後，啟動產生符合該第一封包格式之感應訊號。
  15. 如請求項13所述之電腦系統，其中該第一封包格式係一6位元組封包，該第二封包格式係一4位元組封包。
  16. 如請求項13所述之電腦系統，其中該觸控感應裝置之一觸控區域用來偵測觸控動作，以及於接收到一外力時，致能一按鍵。
  17. 如請求項16所述之電腦系統，其中該外力大於一預設程度。
  18. 如請求項13所述之電腦系統，其中該使用者指令係對應一滾軸(scroll)功能或一兩點觸控功能。
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